organizacij_TO_SVT

Организация технического обслуживания СВТ

73

служивания. Благодаря своим универсальным возможностям и развитой периферии, включая жесткий диск, клавиатуру и дисплей, сервисные процессоры обеспечивают комфортные условия работы и предоставление результатов диагностирования обслуживающему персоналу в максимально удобной форме.

С развитием СВТ повысилась интеллектуальность сервисных процессоров, выполняющих различные функции:

автоматический запуск диагностических тестов;

точное определение неисправностей и выдача сообщений

îних в отредактированной форме;

прогнозирование отказов на основе обработки сообщений об ошибках;

связь с удаленным центром обслуживания;

защита от ошибок оператора;

сбор данных о подключении устройств и т. д.

Âсовременных серверах уже присутствуют достаточно мощные встроенные сервисные процессоры самотестирования.

Для классификации технических решений, используемых при реализации систем диагностирования, рассмотрим понятие метода диагностирования. Он включает в себя три основных элемента:

объект элементарной проверки;

способ подачи воздействия;

возможность снятия ответа.

Существуют следующие методы тестового диагностирования:

метод командного ядра;

методы диагностирования на уровне логических схем (двухэтапное диагностирование, метод последовательного сканирования);

метод эталонных состояний;

метод микродиагностирования;

метод диагностирования, ориентированного на проверку сменных блоков.

74

Глава 1

Методы функционального диагностирования включают в себя:

диагностирование с помощью схем встроенного контроля;

диагностирование с помощью самопроверяемого дублирования;

диагностирование по регистрации состояния.

Процесс разработки систем диагностирования состоит из следующих этапов (рис. 1.30):

выбор метода диагностирования;

разработка аппаратных средств диагностирования;

разработка диагностических тестов;

разработка диагностических справочников;

проверка качества разработанной системы диагностирования.

Рис. 1.30. Этапы проектирования систем тестового диагностирования

Рассмотрим различные методы диагностирования более подробно.

Организация технического обслуживания СВТ

75

1.7.1. Метод командного ядра

Этот метод основан на использовании программных средств автоматического диагностирования.

В системе команд ЭВМ выделяется ядро команд, включа- ющее в себя:

команды, необходимые для загрузки тестов (в том числе специальные диагностические команды);

этапы сравнения результатов с эталонными с ветвлением по несовпадению результатов;

выдачу диагностического сообщения обслуживающему персоналу.

Объектом элементарной проверки при этом методе являются компоненты СВТ, используемые при выполнении программных команд (процессор, оперативная память, регистры и т. д.).

При выполнении различных команд может быть выявлено «пересечение» подозреваемых компонентов СВТ. Исключение из рассмотрения исправных компонентов аппаратуры может повысить глубину поиска дефекта при диагностировании.

Недостатком этого метода является значительный объем диагностического ядра.

1.7.2. Метод двухэтапного диагностирования

Это метод диагностирования, при котором объектами элементарных проверок на разных этапах диагностирования являются схемы c памятью (регистры и триггеры) и комбинационные схемы. Он представляет собой частный случай метода диагностирования на уровне логических схем.

Диагностирование СВТ по этому методу выполняется в два этапа:

на первом этапе проверяются все регистры и триггеры, которые могут быть установлены с помощью операции «Установка» и опрошены по дополнительным выходам операцией «Опрос»;

на втором этапе проверяются все комбинационные схемы, а также регистры и триггеры, не имеющие непосредственной установки или опроса.

76

Глава 1

Алгоритм такого диагностирования показан на рис. 1.31.

Рис. 1.31. Алгоритм тестирования по методу двухэтапного диагностирования

Организация технического обслуживания СВТ

77

Âтестах первого этапа управляющая информация отсутствует, так как после установки сразу выполняется опрос.

Âтестах, предназначенных для проверки комбинационных схем, управляющая информация задает адрес микрооперации приема сигнала с выхода комбинационной схемы

âвыходной регистр диагностирования.

Диагностическая информация включает в себя данные тестового воздействия, результат и состав контрольных точек элементарной проверки, а также адреса следующих элементарных проверок в алгоритме диагностирования, и имеет стандартный формат, называемый тестом локализации неисправностей.

Подача тестовых воздействий, снятие ответа, анализ и выдача результатов реализации алгоритма диагностирования выполняются с помощью стандартных диагностических операций «Установка», «Опрос», «Сравнение» и «Ветвление».

Метод двухэтапного диагностирования использует, как правило, условный алгоритм диагностирования, поэтому тест локализации неисправностей содержит два адреса ветвления, задающих начальный адрес в оперативной памяти.

Для хранения результатов, как правило, используется жесткий диск или CD-R, а для ввода — клавиатура.

Тесты локализации неисправностей обычно загружаются в оперативную память и догружаются в нее по окончании выполнения очередной группы операций. Поэтому до нача- ла диагностики по данному методу проверяется оперативная память и жесткий диск.

При обнаружении отказа на мониторе отображается номер теста, по которому в диагностическом справочнике отыскивается неисправный сменный блок.

1.7.3. Метод последовательного сканирования

Метод последовательного сканирования является вариантом метода двухэтапного диагностирования, при котором схемы с памятью (регистры и триггеры) в режиме диагностирования превращаются в один сдвигающий регистр с возможностью его установки в произвольное состояние и опроса с помощью простой операции сдвига.

78

Глава 1

Этот метод получил распространение в ЭВМ на больших интегральных микросхемах (БИС) и в настоящее время уже достаточно устарел. Вместе с очевидными достоинствами БИС, их использование затрудняет проблему диагностирования ЭВМ в связи с ограниченными возможностями доступа к схемам, расположенным внутри БИС. При диагностировании ЭВМ, построенной на БИС, возникает проблема проверки БИС, содержащих комбинационные схемы и схемы с памятью, при небольшом числе дополнительных входов и выходов. Такое диагностирование также выполняется в два этапа.

1.7.4. Метод микродиагностирования

Метод микродиагностирования характеризуется тем, что объектом элементарной проверки здесь являются компоненты СВТ, участвующие в выполнении микроопераций (процессор).

Микродиагностика — это совокупность процедур, диагностических микропрограмм и специальных схем, обеспечивающих транспортировку тестового набора на вход проверяемого блока, выполнение проверяемой микрооперации, транспортировку результатов проверки к схемам анализа, сравнение

ñэталоном и ветвление по результатам сравнения. Различают два типа микродиагностики:

встроенная;

загружаемая.

Âслучае встроенной микродиагностики диагностические микропрограммы размещаются в постоянной микропрограммной памяти ПК (например, в BIOS), а при загружаемой микродиагностике — на внешнем носителе данных.

При хранении в постоянной микропрограммной памяти микродиагностика представляет собой обычную микропрограмму, использующую стандартный набор микроопераций. Однако вследствие ограниченного объема постоянной микропрограммной памяти на объем микродиагностики накладываются довольно жесткие ограничения, в результате чего приходится использовать различные способы сжатия информации. Для этой цели иногда используют специальные

микрокоманды генерации тестовых наборов, что позволяет

Организация технического обслуживания СВТ

79

уменьшить требуемый для тестовых констант объем микропрограммной памяти (CMOS). Как правило, при хранении микродиагностики в постоянной микропрограммной памяти для транспортировки результатов проверки к месту сравнения с эталоном используются стандартные микрооперации, а для сравнения — такие схемы как сумматор, схемы контроля или анализа условий. В качестве микропрограммы анализа используется также микропрограмма опроса состояния схем контроля ЭВМ.

Встроенная микродиагностика обычно применяется в персональных компьютерах.

Для серверов при большом объеме микродиагностики применяется загружаемая микродиагностика. Существует несколько вариантов загрузки и выполнения загружаемой микродиагностики (рис. 1.32):

1)внешний носитель данных — регистр микрокоманд;

2)внешний носитель данных — оперативная память — регистр микрокоманд;

3)внешний носитель данных — загружаемая управляющая память микрокоманд — регистр микрокоманд.

Рис. 1.32. Несколько вариантов загрузки микродиагностики

В качестве устройства ввода при микродиагностике чаще всего используются CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, USBустройства и пр.

80

Глава 1

Первый вариант загрузки скорее имитирует «быстрый» тактовый режим, чем выполнение микрокоманд с реальным быстродействием, так как накопление и выполнение микрокоманд определяются скоростью ввода данных с внешнего носителя. Микрокоманды при этом выполняются по мере их поступления из внешнего носителя данных.

Второй вариант загрузки предусматривает возможность хранения и выполнения микрокоманд из основной памяти ЭВМ, т. е. подразумевает совместимость форматов оперативной и управляющей памяти. В этом варианте должен быть предусмотрен специальный вход в регистр микрокоманд из оперативной памяти.

Третий вариант обеспечивает загрузку в управляющую память микродиагностики определенного объема и ее выполнение с реальным быстродействием. По окончании ее выполнения загружается следующая порция микродиагностики.

Существуют и другие варианты загрузки и выполнения, несущественно отличающиеся от перечисленных выше. Возможно также использование различных вариантов загрузки и выполнения на разных этапах диагностирования ЭВМ.

Для серверов с хранением микродиагностики на внешних носителях данных для опроса состояния и его сравнения с эталоном обычно используется дополнительная аппаратура. В последнее время эти функции все больше передаются так называемым сервисным процессорам, предоставляющим универсальные возможности по управлению пультовыми накопителями, опросу состояния ЭВМ, сравнению результатов с эталонными и индикации списка возможных неисправностей. При микродиагностировании с использованием дополнительной аппаратуры средства тестового диагностирования выполняют специальные диагностические операции, такие как запуск микрокоманд, опрос состояния, сравнение с эталоном и сообщение о неисправности.

Процедура выполнения микродиагностики обычно такова:

средства тестового диагностирования загружают в ЭВМ микрокоманды и дают приказ на их выполнение;

ЭВМ отрабатывает микрокоманды, после чего средства тестового диагностирования производят опрос состояния, сравнение с эталоном и выдают сообщение о неисправности.

Организация технического обслуживания СВТ

81

Обычно при микродиагностике тестовые наборы являются частью микрокоманды (поле констант). Глубина поиска дефекта при микродиагностике зависит от количества схем, для которых предусмотрена возможность непосредственного опроса состояния. В связи с этим в современных ЭВМ имеется возможность непосредственного опроса состояния практически всех триггеров и регистров ЭВМ.

1.7.5. Метод эталонных состояний

Метод эталонных состояний характеризуется тем, что объектом элементарных проверок здесь являются компоненты СВТ, используемые на одном или нескольких тактах выполнения рабочего алгоритма функционирования, реализуемого в режиме диагностирования (рис. 1.33).

Рис. 1.33. Обобщенная схема системы диагностики, реализующей метод эталонных состояний

В качестве результата элементарной проверки используется состояние аппаратных средств диагностируемого устройства. Процесс диагностирования по методу эталонных состояний заключается в потактовом выполнении рабочих алгоритмов, опросе состояния на каждом такте, сравнении этого состояния с эталонным и ветвлении в зависимости от исхода сравнения к выполнению следующего такта или к сообщению о неисправности. Другими словами, суть описываемого метода состоит в том, что имеется несколько алгоритмов тестирования, в процессе выполнения которых на вход тестируемого устройства последовательно подаются различ- ные наборы тестовых сигналов, затем производится считывание состояния тестируемого устройства, и оно сравнивается с эталонным значением для указанного набора тестовых

82

Глава 1

сигналов. В случае их различия выводится сообщение об ошибке. Блок-схема этого метода приведена на рис. 1.34.

Рис. 1.34. Блок-схема работы метода эталонных состояний